1.Definición: Una onda es una perturbación de las propiedades de un medio, por ejemplo: presión, densidad, campo magnético o campo eléctrico (movimientos oscilatorios) que se propagan a través del espacio transportando energía más no materia. El medio perturbado puede ser el vacio, el agua, un mental o el aire.
Ondas = movimientos ondulatorios.
2.Tipos de Ondas: Se encuentran dos tipos de ondas; las ondas mecánicas y las electromagnéticas.
Ondas mecánicas: Son aquellas que requieren de un medio material para desplazarse.
Figura #1: tres ejemplos de ondas mecánicas: ondas sonoras, ondas acuáticas y ondas en cuerdas.
Ondas electromagnéticas: Son aquellas que no necesitan de ningún medio para poder propagarse. Estas ondasviajan a 3x108 ms-1
Figura #2: ejemplos de ondas electromagnéticas como: rayos gama, rayos x, rayos ultravioleta, la luz visible, el infrarrojo, micro ondas, ondas en la televisión y en el radio.
3.Clases de ondas: Las ondas periódicas se categorizan en las longitudinales y las transversales.
Ondas transversales: Son aquellas en donde las partículas del medio se mueven a 90 grados de la dirección de la onda. Ejemplos: Ondas acuáticas, ondas electromagnéticas y ondas en cuerdas.
Figura #3: onda transversal, se enfatiza la diferencia perpendicular entre las partículas del movimiento y la dirección de la onda.
Ondas longitudinales:son en las que las partículas del medio se mueven en el mismo sentido de la onda. Ejemplos: ondas sonoras.
Figura#4: Se presentan los puntos de compresión (gran numero de moléculas que se acercan mucho entre sí) y de rarefacción (regiones con pocas moléculas y con baja presión). En cuanto a una onda de presión a mayor presión las partículas se unirán (compresión) y a menor presión se alejarán (rarefacción).
4. Reflexión y transmisión de las ondas:
Extremo fijo: la onda va en una dirección, luego se refleja y se invierte.
Extremo móvil: La onda es reflejada más no invertida.
Transmisión: parte de la onda continua su camino en otro medio, la amplitud de la onda reflejada será menor que la de la incidente a causa de la conservación de la energía.
Figura #5: Reflexion de una onda en un punto fijo (a) y un punto movil (b)
5. Descripción de las ondas:
Amplitud: (A) [m o cm]. Es el desplazamiento máximo de las partículas del medio.
Longitud de onda: (λ) [m o cm]. Es la distancia mínima entre dos puntos de la onda que se mueven en mismo sentido
Periodo: (T) [s]. Es el tiempo que tarda una onda en pasar por un mismo punto.
Frecuencia: (f) [Hz o s-1). Número de ondas que se producen en un segundo
F= 1
T
Velocidad de la onda: (v)[ms-1 o cms-1]. Distancia que recorre la onda en un periodo
V= λ
T
Desplazamiento: (Y o X) [m o cm]. Es la distancia que recorre una partícula del medio medida desde la mitad de la onda.
Video #1: descripción de las ondas viajeras y como encontrar sus datos para dibujarlas. 6.Ondas gravitacionales: Son aquellas perturbaciones que producen distorsiones del espacio-tiempo que se propagan por todo el universo. Estas fueron descubiertas por Einstein en su teoría de la relatividad y aunque no han sido detectadas directamente existen evidencias indirectas sobre ellas.
7.Ondas unidimensionales: Son las que se propagan en una única dirección del espacio. Cuando esto ocurre sus frentes de onda serán planos y paralelos
8.Ondas bidimensionales o superficiales: Este tipo de ondas son las que se propagan en dos direcciones, siendo estas en cualquier dirección de una superficie
9.Ondas tridimensionales: Son ondas que se propagan en tres direcciones. Estas también se conocen como ondas esféricas ya que sus frentes de onda son esferas concéntricas que parten de la fuente central de la perturbación y luego se expanden en toda dirección.
10.Ondas periódicas: La perturbación se origina y se produce en un ciclo repetitivo.
11.Ondas no periódicas: La perturbación que origina las ondas no periódicas se genera aisladamente, estas también se denominan pulsos.
12. Ondas senoidales: Una onda sinusoidal está en función del Seno y el Coseno de un ángulo.
13. Gráficas de las ondas:
Gráfica de desplazamiento vs tiempo: describe el desplazamiento de una partícula a una posición específica durante un tiempo continuo. La tabla muestra la variación con el tiempo del desplazamiento de una sola partícula.
Gráfica d vs t
Gráfica desplazamiento vs distancia: en las ondas transversales representa el desplazamiento de muchas partículas de una onda. En las longitudinales se observa el desplazamiento de las partículas de acuerdo a su punto de equilibrio. Figura #6: Gráfica de desplazamiento vs distancia de una onda transversal. Figura #7: Gráfica de desplazamiento vs distancia de una onda longitudinal.
Figura #8: cambio de la posición de una partícula a través de determinado tiempo en ondas transversales y longitudinales.
Ejemplo básico: Dibujar una onda con las siguientes características: A= 8cm λ= 20cm X= 5cm T= 5s V=? V= 20 5 V= 4cms-1
Ondas Viajeras
1. Definición: Una onda es una perturbación de las propiedades de un medio, por ejemplo: presión, densidad, campo magnético o campo eléctrico (movimientos oscilatorios) que se propagan a través del espacio transportando energía más no materia. El medio perturbado puede ser el vacio, el agua, un mental o el aire.
Ondas = movimientos ondulatorios.
2. Tipos de Ondas: Se encuentran dos tipos de ondas; las ondas mecánicas y las electromagnéticas.
Ondas mecánicas: Son aquellas que requieren de un medio material para desplazarse.
Ondas electromagnéticas: Son aquellas que no necesitan de ningún medio para poder propagarse. Estas ondasviajan a 3x108 ms-1
Figura #2: ejemplos de ondas electromagnéticas como: rayos gama, rayos x, rayos ultravioleta, la luz visible, el infrarrojo, micro ondas, ondas en la televisión y en el radio.
Datos:
Radiación infra-roja: (λ; 1-1000 um)
Radiación ultravioleta: (λ; 100-400nm)
Ondas de radio: (λ; 1mm-100km)
Micro ondas: (λ; 1mm-30cm)
Rayos x: (λ; 30pm-3nm)
Rayos gamma: (λ; <1pm)
3. Clases de ondas: Las ondas periódicas se categorizan en las longitudinales y las transversales.
Ondas transversales: Son aquellas en donde las partículas del medio se mueven a 90 grados de la dirección de la onda. Ejemplos: Ondas acuáticas, ondas electromagnéticas y ondas en cuerdas.
Ondas longitudinales: son en las que las partículas del medio se mueven en el mismo sentido de la onda. Ejemplos: ondas sonoras.
Figura#4: Se presentan los puntos de compresión (gran numero de moléculas que se acercan mucho entre sí) y de rarefacción (regiones con pocas moléculas y con baja presión). En cuanto a una onda de presión a mayor presión las partículas se unirán (compresión) y a menor presión se alejarán (rarefacción).
4. Reflexión y transmisión de las ondas:
Extremo fijo: la onda va en una dirección, luego se refleja y se invierte.
Extremo móvil: La onda es reflejada más no invertida.
Transmisión: parte de la onda continua su camino en otro medio, la amplitud de la onda reflejada será menor que la de la incidente a causa de la conservación de la energía.
5. Descripción de las ondas:
Amplitud: (A) [m o cm]. Es el desplazamiento máximo de las partículas del medio.
Longitud de onda: (λ) [m o cm]. Es la distancia mínima entre dos puntos de la onda que se mueven en mismo sentido
Periodo: (T) [s]. Es el tiempo que tarda una onda en pasar por un mismo punto.
Frecuencia: (f) [Hz o s-1). Número de ondas que se producen en un segundo
F= 1
T
Velocidad de la onda: (v)[ms-1 o cms-1]. Distancia que recorre la onda en un periodo
V= λ
T
Desplazamiento: (Y o X) [m o cm]. Es la distancia que recorre una partícula del medio medida desde la mitad de la onda.
Video #1: descripción de las ondas viajeras y como encontrar sus datos para dibujarlas.
6. Ondas gravitacionales: Son aquellas perturbaciones que producen distorsiones del espacio-tiempo que se propagan por todo el universo. Estas fueron descubiertas por Einstein en su teoría de la relatividad y aunque no han sido detectadas directamente existen evidencias indirectas sobre ellas.
7. Ondas unidimensionales: Son las que se propagan en una única dirección del espacio. Cuando esto ocurre sus frentes de onda serán planos y paralelos
8. Ondas bidimensionales o superficiales: Este tipo de ondas son las que se propagan en dos direcciones, siendo estas en cualquier dirección de una superficie
9. Ondas tridimensionales: Son ondas que se propagan en tres direcciones. Estas también se conocen como ondas esféricas ya que sus frentes de onda son esferas concéntricas que parten de la fuente central de la perturbación y luego se expanden en toda dirección.
10. Ondas periódicas: La perturbación se origina y se produce en un ciclo repetitivo.
11. Ondas no periódicas: La perturbación que origina las ondas no periódicas se genera aisladamente, estas también se denominan pulsos.
12. Ondas senoidales: Una onda sinusoidal está en función del Seno y el Coseno de un ángulo.
13. Gráficas de las ondas:
Gráfica de desplazamiento vs tiempo: describe el desplazamiento de una partícula a una posición específica durante un tiempo continuo. La tabla muestra la variación con el tiempo del desplazamiento de una sola partícula.
Gráfica desplazamiento vs distancia: en las ondas transversales representa el desplazamiento de muchas partículas de una onda. En las longitudinales se observa el desplazamiento de las partículas de acuerdo a su punto de equilibrio.
Figura #6: Gráfica de desplazamiento vs distancia de una onda transversal.
Figura #7: Gráfica de desplazamiento vs distancia de una onda longitudinal.
Figura #8: cambio de la posición de una partícula a través de determinado tiempo en ondas transversales y longitudinales.
Ejemplo básico: Dibujar una onda con las siguientes características:
A= 8cm
λ= 20cm
X= 5cm
T= 5s
V=?
V= 20
5
V= 4cms-1
Gráfica Y vs X yGráfica Y vs T
Bibliografía
A., S. Z. (26 de enero de 2010). 3.1 ondas viajeras. Obtenido de http://electronica.foromx.net/t49-3-1-ondas-viajeras#327
David Homer, M. B.-J. (2014). Physiscs. United Kingdom: oxford.
mc_krack. (07 de junio de 2011). Clasificacion de ondas. Obtenido de http://www.slideshare.net/mc_krack/clasificacion-de-ondas
Sama, K. (29 de enero de 2011). Física. Obtenido de http://fisicaibtcarlos.blogspot.com/2011/01/ondas-mecanicas.html
Figuras:
Figura 1:
- http://www.prof2000.pt/users/mrsd/8ano/images/Image32.gif
Figura 2:- http://q-organicauce.wikispaces.com/file/view/Espectro_electromagnetico.jpg
Figura 3:- http://seisan.sgc.gov.co/RSNC/images/stories/rsnc/ImagenesConceptosBasicos/OndasS.gif
Figura 4:- http://c-lasondas.blogspot.com/2011/05/diferencia-entre-una-onda-longitudinal.html
Figura 5:Figura 6,7 y 8:
- David Homer, M. B.-J. (2014). Physiscs. United Kingdom: oxford.(pg.126-127)
Video:Fraba, C. (28 de noviembre de 2014). Ondas Periodicas. Obtenido de https://www.youtube.com/watch?v=ubxZmuqNdOw